Солнечный тепловой коллектор

 

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить КПД коллектора путем уменьшения его тепловых потерь. Поглощающая поверхность 1 с рабочими каналами 2, где циркулирует легкокипящий теплоноситель, подключена к подводящему и отводящему трубопроводам 3, 4, последний из которых сообщен с потребителем 5. По периметру поверхности 1 закреплены наружное и внутреннее прозрачные покрытия 6, 8, образующие между собой теплоизоляционные каналы 9, заполненные газом с низкой теплопроводностью, имеющие входной и выходной патрубки 10, 11 и предназначенные для предварительного подогрева теплоносителя в теплообменнике, установленном на трубопроводе 4. Покрытие 8 и поверхность 1 образуют полость 7. Раздающий и собирающий трубопроводы 13, 14 сообщены с полостью 7 и потребителем 5. Полость 7 заполнена газом, поглощающим солнечную энергию в видимой части солнечного спектра и прозрачным для лучей в инфракрасной части. Трехслойная конструкция коллектора обеспечивает высокую эффективность работы, небольшой вес и компактность. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ(ЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 0397 (51)4 Р 24 J 2/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

8 ил.

13 1 9у фис,1

f ООУААРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТЫ

ПРИ 1ННТ СССР

К A BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4220692/24-06 (22) 02,04.87 (46) 30,06.89. Бюл. В 24 (75) Г,П, Большаков (53) 662.997(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 958799, кл. F 24 J 2/22, 1982, (54) СОЛНЕЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ КОЛЛЕКТОР (57) Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет. повысить КПД коллектора путем уменьшения его тепловых потерь, Поглощающая поверхность 1 с рабочими каналами 2, где циркулирует легкокипящий теплоноситель, подключена к подводящему и отводящему трубопроводам 3,4, последний из которых сообщен с потребителем 5. По периметру поверхности l закреплены наружное и внутреннее прозрачные покрытия 6,8, 2 образующие между собой теплоиэоля-,. ционные каналы 9, заполненные газом с низкой теплопроводностью, имеющие входной и выходной патрубки 10, ll и предназначенные для предварительного подогрева теплоносителя в теплообменнике, установленном на трубопроводе 4, Покрытие 8 и поверхность 1 обобразуют полость 7 ° Раздающий и собирающий трубопроводы 13, 14 сообщены с полостью 7 и потребителем 5.Полость

7 заполнена газом, поглощающим сол-. нечную энергию в видимой части солнечного спектра и прозрачным для лучей в инфракрасной части. Трехслойная конструкция коллектора обеспечивает

9 высокую эффективность работы, небольшой вас н компактность. 4 в.п. ф-пм, (/) 97 4 одна с другой при помощи роликовой сварки или заклепок 16. Стыки 17 полос 15 смазываются клеем, Каждый стык

l7 одного покрытия смещен относительно стыка другого покрытия на величину 1, достаточную для размещения на зоне шириной 1 одного ряда эаклепок 16.

На фиг. 4 представлен вариант соединения элементов коллектора посредством Z-образных изгибов 18. Полосы 15 могут быть подсоединены к трубопроводам Э, 4 и патрубкам 10, II с помощью загибов 19 на клею 20. Для образования трубопроводов 3,4, 13

14 и патрубков 6, 8 на них выполняют загибы 21, Для транспортировки коллектора трубопроводы и патрубки сплющивают до плоскоовального состояния 22, . Солнечный тепловой коллектор может быть уложен, например, на основание 23. Трубопроводы 3, 4 подключены к мультипликатору 24, подогревателю

25, теплообменнику 12, насосу 26, Патрубки 10 Il с каналами 9 являются частью замкнутого циркуляционного контура, в который входят насос 27 и теплообменник 12, где тепловая энергия газа с низкой теплопроводностью передается легкокипящему теплоносителю, находящемуся в рабочих каналах 2. В качестве газовой смеси в полости 7 можно использовать, например, воздух с добавками 17 паров брома и йода, которые поглощают лучистую энергию в видимой части спектра.

Полость 7 является частью замкнутого контура, образованного трубопроводами 13, 14, насосом 28, теплоутилизатором 29, в котором нагревается вода, забираемая иэ источника 30.

Трубопроводы 13, 14 снабжены трубками 31 для ввода газа, Потребитель 5 представляет собой теплоизолированную емкость, в которой размещены мультиплексор 24, гидромотор 32, электрогенератор 33, связанный с последним, насос 34 для забора воды из источника 30, предварительный подогреватель 25 воды, теплоутилизатор 29, насосы 26-28, теплообменник 12, переключатель 35. По трубопроводу 36 нагретая вода поступает к объекту.

Солнечный тепловой коллектор работает следующим образом.

14903

Изобретение относится к гелиоФехнике и может быть использовано для нагрева теплоносителя за счет солнеч" ной энергии.

Цель изобретения — повышение коэф фициента полезного действия путем уменьшения тепловых потерь.

На фиг. 1 представлен солнечный коллектор, общий вид; на фиг. 2 — то Ið же, поперечное сечение; на фиг. 3вариант соединения прозрачных покры-. тий; на фиг, 4 — вариант теплоиэблирующих каналов; на фиг. 5 — рабочие каналы, поперечное сечение; нафиг.6 — !5 элемент соединения рабочих каналов с подводящим или отводящим трубопроводом; на фиг, 7 — сечение подводящего или отводящего трубопровода в рабочем и демонтируемом состояних; 2р на фиг. 8 — схема подсоединения коллектора к пбтребителю.

Солнечный тепловой коллектор со" держит поглощающую поверхность 1 с рабочими каналами 2 для нагрева теп- 25 лоносителя, имеющими подводящий 3 и отводящий 4 трубопроводы, последний иэ которых сообщен с потребителем 5, наружное прозрачное покрытие

6, запрепленное по периметру поглощающей поверхности 1 и образующее с последней полость 7, Коллектор дополнительно содержит внутреннее прозрачное покрытие 8, закрепленное в полости 7 на наРужном покрытии, 35 образующее с последним заполненные газом с низкой теплопроводностью теплоизолирующие каналы 9, имеющие входной 10 и выходной 11 патрубки и предназначенные для предварительно- 4р го подогрева теплоносителя в установленном на отводящем трубопроводе 4 теплообменнике 12, раздающий 13 и собирающий 14 трубопроводы, сообщенные с полостью 7 и потребителем 5, 45 причем полость 7 заполнена газом, поглощающим лучистую энергию в видимой части солнечного спектра и прозрачным,для лучей в инфракрасной части, Теплоизолирующие "каналы 9 раэмеще- 5р ны перпендикулярно рабочим и вместе с полостью 7 заполнены газом под избыточным давлением. Поглощающая поверхность 1, прозрачные покрытия 6, 8, патрубки 10, 11 и трубопроводы 3, 55

4 выполнены иэ эластичного материала, Поглощающая поверхность 1 и прозрачные покрытия 6,8 выполнены из отдельных полос 15, герметично соединенных

5 14903

Пары легкокип?.щего теп»»0»»о сите».» н рабочи:с каналах 2 .i".ãренаютсп солнечньпии лучами, поступаю» ь поршневые камеры мультиплексора 24, заставб ляя двигаться поршни и приводя н дей-, ствие гидромотор 32, который вращает электрогенератор 33. Отработаш1ые пары теплоносителя отцают н подогренателе 25 теплоту воде, конденсируются, поступают в теплообменник 12, где подогреваются газом, циркулирующим в теплоизолирующих каналах 9, и затем через трубопровод 3 поступают в каналы 2. Газ, нагренаемый в полости 7, догревает воду в теплоутилизаторе 29, Когда нет необхоцимости н электроэнергии, нся тепловая энергия, производимая коллектором, может быт». из- 20 расходована на нагрен воды. С помощью переключателя 35 пары легкокипящего теплоносителя могут быть непосредственно направлены в подогреватель 25, минуя мультипликатор 24, 25

Малая теплопроводность газа в »саналах 9 позволяет уменьшить тепловые потери, этому способствует также избирательная поглощательная способность газа в полости 7. 30

Иыполнение элементов коллектора из эластичных полимерных материалов уменьшает вес конструкции и обеспечивает удобство при монтаже и транспортировке, Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

l. Солнечный тепловой коллектор, содержащий поглощающую поверхность с рабочими каналами для нагрева тепо. лоносителя, имеющим»л по, одяший и п7

3 о гн?длщий трубоп1 овс:?ы, I,îñriсдний из которых сообщен с по.ребите?»ем, наружное прозрачное покрытие, закрепленное по периметру поглощающей поверхности и образующее с последней пслость, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения КПД путем уменьшения тепловых потерь, коллектор дополнительно содержит установленный на отводящем трубопровоце теплообменник, внутреннее прозрач- ное покрытие> закрепленное в полости на наружном, образующее с последним зало».неннь:е газом с низкой теплопровоцндстью теплоизолирующие каналы, имеющие входной и выходной патрубкй, подсоединенные к теплообменнику, и раздающий и сооирающий трубопрэводы, сообщенные с полостью и потребителем, причем полость заполнена газом, по-. глсщающим лучистую энергию н видимой части олнечного спектра и прозрачным для лучей в инФракрасной части.

2, Коллектор по п, 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что теплоизолирующис каналы размещены перпендикулярно рабочим.

3. Коллектор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что теплоизолирующне каналы и полость заполнены газом под избыточным давлением, 4, Коллектор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что поглощающая поверхность, прозрачные покрытия, патрубки и трубопроводы выполнены из эластичного материала.

5. Коллектор по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что поглощающая поверхность и прозрачные покрытия выполнены из отдельных полос, герметично соединенных друг с другом.

Рие. 2

1490397

l 490397